本試卷共8頁，15題。全卷滿分100分。考試用時75分鐘。
注意事項：
1．答題前，先將自己的姓名、考號等填寫在答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2．選擇題的作答：選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3．非選擇題的作答：用簽字筆直接寫在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1．電子的發(fā)現(xiàn)為人類開啟了探索微觀世界的大門，最早測出電子的電荷量大小的實驗是（ ）
A．密立根油滴實驗B．粒子散射實驗C．黑體輻射實驗D．光電效應(yīng)實驗
2．手搖式發(fā)電機(jī)是登山愛好者必備的物品，其原理示意圖如圖所示。一半徑為r的單匝半圓形金屬線圈處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，通過導(dǎo)線與靈敏電流計組成回路，現(xiàn)使手柄以的轉(zhuǎn)速從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動，則線圈（ ）
A．產(chǎn)生的是直流電B．轉(zhuǎn)過時產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大
C．轉(zhuǎn)過時產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大D．產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值為
3．如圖所示為某手機(jī)充電器的部分電路圖，副線圈中的二極管具有單向?qū)щ娦?，充電器的輸入端ab的電壓表達(dá)式為，輸出端cd電壓的有效值為5V，則充電器給連接在cd端的手機(jī)充電的電壓U隨時間t變化的關(guān)系圖像可能正確的是（ ）
A．B．
C．D．
4．如圖所示，正六邊形ABCDFG的中心固定著一帶正電的點電荷Q，空間內(nèi)還存在著平行于正六邊形平面的勻強電場（圖中未畫出），電場方向未知。已知電勢差，且，下列說法正確的是（ ）
A．A、F兩點的場強相同，電勢相同
B．G、C兩點的場強相同，電勢不同
C．六個頂點中C點的場強最大，但電勢最低
D．將一正試探電荷沿BD連線從B點移到D點，電勢能先減小后增大
5．雨滴在空氣中下落時受到的空氣阻力與速率的平方成正比，設(shè)其比例系數(shù)為k，在無風(fēng)的天氣里，雨滴受空氣阻力的作用，在地面附近會以恒定的速率豎直下落。已知雨滴的質(zhì)量為m，在地面附近勻速下落的某段時間內(nèi)克服空氣阻力做的功為W，重力加速度為g，則在地面附近勻速下落的這段時間內(nèi)雨滴受到空氣阻力的沖量大小為（ ）
A．B．C．D．
6．在正方體ABCD-MNQP的BC邊和PD邊分別放置兩根無限長的通電直導(dǎo)線，電流的大小相等，方向如圖所示，O、G兩點分別為ABCD平面和DCQP平面的中心。已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強度大小為，其中k為常數(shù)，I為電流的大小，r為該位置到長直導(dǎo)線的距離，下列說法正確的是（ ）
A．O、G兩點的磁感應(yīng)強度方向相同B．O、G兩點的磁感應(yīng)強度大小相等
C．A、Q兩點的磁感應(yīng)強度大小不相等D．A、Q兩點的磁感應(yīng)強度方向相同
7．半徑為R的半圓形透明介質(zhì)的截面如圖所示，A、B為直徑的兩端點，一束單色光從AB邊上的A點射入該介質(zhì)，光線在圓弧AB上的P點恰好發(fā)生全反射，反射光線經(jīng)Q點再次反射后從C點垂直于AB邊射出，已知，光在真空中的傳播速度為c，下列說法正確的是（ ）
A．該介質(zhì)的折射率大于1.25B．O、C兩點間的距離大于
C．光線從A點射入時的入射角的正弦值大于D．光在該介質(zhì)中傳播的時間大于
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8．2024年5月3日我國成功發(fā)射嫦娥六號探測器。如圖所示，探測器準(zhǔn)確進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道后，在近月點P制動，進(jìn)入環(huán)月軌道，最后完成軟著陸，著陸后陸續(xù)開展智能采樣、動態(tài)展示國旗等預(yù)定動作。設(shè)探測器在軌道①、軌道②、軌道③無動力環(huán)月飛行過程中，探測器的運行周期分別為，機(jī)械能分別為，經(jīng)過P點時的速度分別為，加速度分別為，下列關(guān)系式正確的有（ ）
A．B．C．D．
9．如圖所示，一杯未開封的加冰奶茶靜置在桌上一段時間后，冰未完全融化，密封氣體體積增大，不考慮水分子汽化、液化和氣體溶解的影響，氣體與奶茶的溫度相同，密封氣體可視為理想氣體，下列關(guān)于密封氣體的說法正確的是（ ）
A．從外界吸熱B．分子平均動能增大
C．單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)減少D．壓強增大
10．如圖所示，傾角的傳送帶AB在電動機(jī)的帶動下以的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，不傳送工件時電動機(jī)的輸出功率為10W。現(xiàn)每隔相等時間將一可視為質(zhì)點的工件無初速度地放在傳送帶下端的A點，當(dāng)?shù)?個工件剛放在A點時，第1個工件剛好離開傳送帶的上端B點，且此時第5個工件剛好與傳送帶相對靜止。已知工件的質(zhì)量均為，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度，下列說法正確的是（ ）
A．每個工件從A端被傳送到B端需要6.3sB．A、B兩點之間的距離為8.1m
C．傳送帶對一個工件做的功為87.48JD．正常工作時電動機(jī)的輸出功率為125.2W
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11．（7分）
為了較為準(zhǔn)確地測量木塊與木板（一端固定有一定滑輪）間的動摩擦因數(shù)，某實驗小組設(shè)計了圖甲所示的裝置，實驗操作步驟如下：
①測量遮光片的寬度d，并將遮光片固定到木塊上，木塊（含遮光片）的質(zhì)量為m；
②按圖甲安裝好實驗器材，將光電門連接到計時器上，調(diào)整木板上表面水平，調(diào)整定滑輪，使細(xì)線水平；
③將木塊拉到木板的左端，測量遮光片的中心到光電門的中心間距s；
④往砂桶中倒入少量砂子，將木塊從木板左端由靜止釋放，讀出遮光片經(jīng)過光電門的時間和拉力傳感器的示數(shù)F；
⑤改變砂桶中砂子的質(zhì)量，重復(fù)5次步驟④。
（1）測量遮光片的寬度時結(jié)果如圖乙所示，則遮光片的寬度為______cm。
（2）已知重力加速度為g，則F與的關(guān)系式為______。（用題中所給字母表示）
（3）若，重力加速度，實驗得到的圖像如圖丙所示，則木塊與木板間的動摩擦因數(shù)______，木塊（含遮光片）的質(zhì)量______kg。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
12．（8分）某實驗小組要測量一電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗室可以提供以下器材：
待測電源（電動勢約為3V，內(nèi)阻約為3Ω）
電流表（量程為3A，內(nèi)阻約為1Ω）
電流表（量程為50mA，內(nèi)阻為10Ω）
電阻箱R（最大電阻為99.9Ω）
定值電阻
開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）要準(zhǔn)確測量電源的電動勢和內(nèi)阻，應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大電流表的量程，電流表應(yīng)選______（填“”或“”），定值電阻應(yīng)選______（填“”或“”）。
（2）用提供的器材在虛線框中畫出實驗電路圖。
（3）若所選電流表的示數(shù)為I，實驗測得的圖像如圖所示，則待測電源的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）
13．（10分）
如圖甲所示，輕彈簧上端通過力傳感器固定在天花板上，下端連接一小球，將小球托至彈簧原長處，時，給小球一向下的初速度，使小球在豎直方向振動起來，不計空氣阻力。已知小球的質(zhì)量，彈簧的勁度系數(shù)，重力加速度，通過力傳感器描繪出的彈簧的彈力（彈簧伸長時彈力為正）隨時間變化的圖像如圖乙所示，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。
（1）求小球的振幅；
（2）以平衡位置為坐標(biāo)原點，取向下為正方向，求小球的振動方程。
14．（13分）如圖所示為粒子運動軌跡控制器的結(jié)構(gòu)圖，平行板MN、PQ間存在加速電場，板PQ右側(cè)寬度的區(qū)域內(nèi)分布著電場強度大小、方向豎直向下的勻強電場，虛線cd與ef為邊界線，邊界ef右側(cè)有一半徑為0.1m的圓形有界勻強磁場（未畫出），磁場邊界與ef相切于a點?，F(xiàn)將一比荷為的帶正電粒子緊挨板MN由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從PQ板上的小孔O以的速率垂直射入右邊的勻強電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從a點射入磁場，最后從a點所在直徑的另一端射出磁場，已知粒子重力不計，求：
（1）板MN、PQ間的電壓；
（2）圓形磁場區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度大小及方向。
15．（16分）如圖所示，長的輕繩一端連接一質(zhì)量、可視為質(zhì)點的小球，另一端懸掛于點，有一質(zhì)量、傾角的斜面體靜止在光滑水平面上，斜面粗糙，為斜面上一點，兩點間的距離也為，且連線垂直于斜面。將一質(zhì)量的小物塊放在點，小物塊恰好保持靜止?，F(xiàn)將小球拉至輕繩水平，然后由靜止釋放，小球擺下后與小物塊發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短，此后小物塊滑至斜面上的點時與斜面體再次保持相對靜止，不計空氣阻力，小球擺動時未與斜面相碰，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度，。
（1）求小球與小物塊碰后瞬間小物塊的速度大??；
（2）求碰后小球返回最低點時輕繩的拉力大小；
（3）若小物塊到達(dá)P點后，斜面體突然被卡住并停止運動，此后小物塊恰好到達(dá)B點，求P、B兩點之間的距離s。
參考答案及解析
物理（一）
一、單項選擇題
1．A 【解析】著名的密立根油滴實驗，最早測出了電子的電荷量的大小，A項正確。
2．C 【解析】線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直，符合正弦式交流電的產(chǎn)生條件，A項錯誤；轉(zhuǎn)過時線圈平面垂直于中性面，產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，C項正確，B項錯誤；產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值，D項錯誤。
3．C 【解析】輸人電壓表達(dá)式為，經(jīng)過變壓器和二極管半波整流后，整個波形只剩下一半，A、B項錯誤；手機(jī)充電器工作電壓5V為有效值，故有，解得，C項正確，D項錯誤。
4．C 【解析】正六邊形各頂點到點電荷Q的距離相等，所以各頂點的電勢差僅由勻強電場決定，由題意可知，D、C兩點沿電場線方向的距離等于A、B兩點沿電場線方向距離的一半，根據(jù)正六邊形的特點可知，勻強電場方向沿GC方向，如圖所示：
由于場強是矢量，電勢是標(biāo)量，故A、F兩點場強方向不同、電勢相同，G、C兩點場強、電勢均不同，A、B項錯誤；兩電場在C點的方向一致，故C點的場強最大，電勢最低，C項正確；BD連線上中點的電勢最高，故將一正試探電荷從B點沿直線移到D點，電勢能先增大后減小，D項錯誤。
5．A 【解析】雨滴勻速下落時有，解得，雨滴下落的高度，下落的時間，受到空氣阻力的沖量大小，A項正確。
6．B 【解析】如圖所示，設(shè)正方體邊長為，導(dǎo)線在各點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小分別為兩點的磁感應(yīng)強度和的夾角均為，O、G兩點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向不相同，B項正確，A項錯誤；兩直導(dǎo)線在A點和Q點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度均為，夾角為，A、Q兩點的磁感應(yīng)強度大小相等、方向不相同，C、D項錯誤。
7．B 【解析】作出所有法線，如圖所示：
設(shè)光線在P點的入射角為，因為和均為等腰三角形，根據(jù)光的反射定律和幾何關(guān)系可知，故有，解得，由題可知，故，A項錯誤；，B項正確；設(shè)光線在點的入射角為，有．解得，C項錯誤；由幾何關(guān)系可知，光在該介質(zhì)中傳播的路程，光在該介質(zhì)中的傳播速度．傳播的時間，D項錯誤。
二、多項選擇題
8．ACD 【解析】由開普勒第三定律可得，探測器在軌道③的運行周期最長，在軌道①的運行周期最短，A
項正確；探測器在P點受到的萬有引力相同，所以加速度相同，D項正確；在P點制動后進(jìn)入軌道③，再次在P點制動后進(jìn)入軌道②，最后在P點制動后進(jìn)入軌道①，所以，B項錯誤，C項正確。
9．AC 【解析】由于冰（晶體）未完全融化，還處于冰水混合物，溫度不變，分子平均動能不變，B項錯誤；冰融化過程中，氣體體積增大，對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得，其中，因此，氣體從外界吸熱，A項正確；根據(jù)玻意耳定律（常數(shù)），可知壓強減小，D項錯誤；氣體體積增大，分子總數(shù)不變，單位體積的分子數(shù)變少，又分子平均速率不變（溫度不變），故單位時間內(nèi)撞擊器壁的分子數(shù)減少，C項正確。
10．BD 【解析】工件加速階段有，解得，設(shè)每隔時間放上一個工件，由題可知第7個工件剛放在點時第5個工件剛好與傳送帶相對靜止，即每個工件的加速時間為，故，解得，第7個工件剛放在點時，第1個工件剛好離開傳送帶上端點，即每個工件的運動時間為，A項錯誤；每個工件加速運動的位移，勻速運動的位移，故兩點之間的距離，B項正確；傳送帶對一個工件做的功等于工件機(jī)械能的增加量，即，C項錯誤；正常工作時任意時刻傳送帶上都有6個工件，其中2個與傳送帶相對滑動，4個與傳送帶保持相對靜止，故傳送帶因傳送工件而增加的功率，即正常工作時電動機(jī)的輸出功率為，D項正確。
三、非選擇題
11．（1）0.98 （2） （3）0.32（或0.33.2分） 0.42
【解析】（1）遮光片的寬度為。
（2）對木塊根據(jù)動能定理有，變形可得。
（3）由圖丙可知斜率，縱截距為，解得。
12．（1） （2）如圖所示
（3）2.97 3.41（或3.42.2分）
【解析】（1）電流表內(nèi)阻已知，故電流表選，定值電阻用來擴(kuò)大電流表的量程，選用定值電阻時，改裝后的電流表的量程為0.55A，適合本實驗，如果將定值電阻與電流表并聯(lián)，改裝后的電流表的量程變化不大，故定值電阻應(yīng)選。
（2）實驗電路圖如答案圖所示。
（3）設(shè)改裝后的電流表的總電阻為，則，改裝后的量程是原電流表量程的11倍，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得，變形可得，由圖可知，解得。
13．【解析】（1）由圖甲可知，小球振動到最低點時彈簧拉力最大，為，小球振動到最高點時彈簧彈
力向下，大小．如圖所示
設(shè)最低點時彈簧的形變量為，有
解得
設(shè)最高點時彈簧的形變量為，有
解得
故振幅
（2）由題可知振動周期，故
設(shè)小球的初相為，則振動方程為
由題可知時，彈簧處于原長，即位移
解得
小球的振動方程為
14．【解析】（1）粒子在加速電場中運動的過程，根據(jù)動能定理有
解得
（2）由題可知，磁場方向垂直紙面向里粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，有
解得
根據(jù)
解得
故粒子射出偏轉(zhuǎn)電場時的速度
粒子進(jìn)入磁場時的速度方向與豎直方向的夾角滿足
解得
根據(jù)幾何關(guān)系可知，在磁場中偏轉(zhuǎn)的角度為，粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑
在磁場中有
解得
15．【解析】（1）由幾何關(guān)系可知，小球與小物塊碰撞瞬間，輕繩與豎直方向的夾角為
設(shè)碰撞前瞬間小球的速度大小為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
解得
設(shè)小球、小物塊碰撞后瞬間的速度分別為
根據(jù)動量守恒定律有
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
解得
碰后瞬間小物塊的速度大小為
（2）設(shè)小球返回至最低點時的速度大小為
根據(jù)機(jī)械能守恒定律有
在最低點時有
解得
（3）碰后小物塊和斜面體整體水平方向動量守恒，設(shè)小物塊到達(dá)點時，小物塊與斜面體的共同速度為
有
解得
如圖所示，將小物塊的速度分解為沿斜面方向的分速度和垂直于斜面方向的分速度
有
當(dāng)斜面體停止運動后，突變?yōu)?，小物塊將以速度沿斜面上滑
設(shè)小物塊與斜面間的滑動摩擦力為，因小物塊恰能靜止在斜面上，故
小物塊從點運動到點，根據(jù)動能定理有
解得

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